心理所研究發現意識上和意識下的集合表征以反向的方式影響知覺決策

　　試想這樣一個場景：你去參加一個宴會，剛走進宴會廳的時候迅速環視了一下廳內，你能得到哪些信息？在匆匆一瞥之間，你似乎不太可能仔細地加工場景中的每個細節，但是你卻能立刻了解到廳內裝飾的整體色調、參會人群的聚集位置、人們的面向方向等整體統計性的信息。這種從一組相似對象中提取匯總統計信息的能力被稱為集合表征（ensemble representation）。已有研究發現，集合表征的發生在某種程度上是自動化的強制過程，這就意味著，即使觀察者并未刻意想要從刺激中提取其匯總統計信息，這一過程也會快速自動地發生。這種特性無疑有助于豐富我們的視覺感知體驗，然而一個有趣的問題是，對非目標刺激的集合表征是否會影響我們對目標刺激的感知判斷？同時，意識上和意識下非目標刺激的集合表征對目標刺激的影響是否會有所不同？

　　腦與認知科學國家重點實驗室蔣毅研究組的科研人員針對上述問題采用臨界閃爍融合范式（critical flicker fusion, CFF）操縱刺激的可見性，用一系列行為實驗考察了意識上和意識下的集合表征信息對另一組刺激知覺決策的影響及其認知機制。

　　研究人員在實驗1和實驗2中同時呈現兩組圍成同心圓的光柵刺激，操縱其中一組刺激（誘導刺激）的可見性，讓其呈現在意識上或是意識下，考察被試對于另一組刺激（任務刺激）平均朝向的判斷是否會受到誘導刺激平均朝向的影響。結果發現，無論內圈刺激作為誘導刺激（實驗1a、2a）還是外圈刺激作為誘導刺激（實驗1b、2b），意識上和意識下誘導刺激的集合表征信息對任務刺激的知覺決策都會產生相反的影響。意識下誘導刺激的集合表征信息會對任務刺激的知覺判斷產生吸引效應，即對任務刺激平均朝向的判斷會偏向與誘導刺激平均朝向相同的方向；而意識上誘導刺激的集合表征信息則會對任務刺激的知覺判斷產生排斥效應，即對任務刺激平均朝向的判斷會偏向與誘導刺激平均朝向相反的方向（圖1）。

圖1.實驗1-2刺激、流程及結果

　　研究人員在實驗3中引入快速序列視覺呈現范式（rapid serial visual presentation，RSVP）來操縱任務的注意負荷，以探究注意資源在意識上（實驗3a）和意識下（實驗3b）集合表征及其對知覺決策影響中的作用。結果發現，在只要求被試判斷任務光柵平均朝向的單任務條件下，意識上和意識下的集合表征依然可以相反地影響知覺決策，而在需要同時執行朝向判斷任務和RSVP任務的雙任務條件下時，意識上和意識下的集合表征則不再會影響知覺決策（圖2E）。這表明可用的注意資源對于集合表征和/或其調制效應是不可或缺的。實驗4和5進一步發現，當誘導刺激和任務刺激之間存在時間間隔時，或者當誘導刺激與任務刺激的差異增大時（任務刺激替換為單個光柵），意識上集合表征對知覺決策的排斥效應依然存在，而意識下集合表征對知覺決策的吸引效應則會消失（圖2F、2G）。這些結果共同表明，意識下的調制效應依賴于刺激同時呈現和相似性，而意識上的調制效應不受這些因素的影響。

圖2.實驗3-5流程及結果圖

　　綜上所述，有意識和無意識的集合表征信息可以對任務刺激的知覺決策產生分離的調制效應，無意識集合表征可以誘發吸引調制效應，而有意識的集合表征會誘發排斥調制效應，二者均依賴于有可用的注意資源。無意識集合表征的吸引效應會受到刺激時間間隔和相似性的影響，而意識上集合表征的排斥效應卻不會受這兩者影響。這表明無意識和有意識集合表征信息誘導的調制效應可能涉及視覺系統中的兩種不同機制，一種是自下而上的機制，另一種是自下而上和自上而下相結合的機制。更重要的是，意識和注意在集合表征及其對知覺決策影響的過程中起到了截然不同的作用（如圖3）。意識起到“向導”的作用，決定了如何利用提取到的匯總統計信息，而注意起到了“開關”的作用，決定是否從集合刺激中提取匯總統計信息。

圖3.意識上和意識下調制效應機制的示意圖

　　該研究獲得科技創新2030“腦科學與類腦研究”重大項目、國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項、中科院青年創新促進會等的支持。成果已在線發表于American Psychologist。

　　論文信息：

　　Liu, D., Liu, W., Yuan, X., & Jiang, Y. (2023). Conscious and unconscious processing of ensemble statistics oppositely modulate perceptual decision-making. American Psychologist, https://doi.org/10.1037/amp0001142